La Grande Piramide di Giza potrebbe essere la struttura più famosa di tutte. Le antiche civiltà costruirono icone archeologiche che testimoniano la loro grandezza e stabilità. Ma in un certo senso, la Grande Piramide è isolata. Tra le sette meraviglie del mondo antico, la Grande Piramide è rimasta relativamente intatta.
Un team di scienziati utilizzerà i progressi della fisica delle alte energie (HIP) per esaminare la Grande Piramide di Cheope a Giza con muoni di raggi cosmici. Vogliono vedere più in profondità che mai nella Grande Piramide e mappare la sua struttura interna. Questo sforzo è chiamato missione Esplorazione della Grande Piramide (EGP).
La Grande Piramide di Giza esiste dal ventiseiesimo secolo aC. È la tomba del faraone Khufu, noto anche come Khufu. Ci sono voluti circa 27 anni per costruire, ed è stato costruito con circa 2,3 milioni di blocchi di pietra – una miscela di calcare e granito – che pesavano circa 6 milioni di tonnellate. Per più di 3800 anni è stato l’edificio artificiale più alto del mondo. Ora vediamo solo l’infrastruttura di base della Grande Piramide. Il pregiato involucro di calcare bianco è stato rimosso nel tempo.
La Grande Piramide è stata ben studiata e nel corso degli anni gli archeologi hanno mappato la struttura interna. La piramide e il terreno sottostante contengono stanze e corridoi differenti. La Camera di Khufu (Khufu) si trova approssimativamente al centro della piramide.
Questa figura è un diagramma schematico dell’altezza delle strutture interne della Grande Piramide. Le linee interne ed esterne indicano le caratteristiche attuali e originali della piramide. 1. Ingresso Originale 2. Tunnel dei Ladri (Ingresso Turistico) 3, 4. Corridoio Discendente 5. Camera Sotterranea 6. Corridoio Ascendente 7. La Camera della Regina e i suoi “Pozzi Aerei” 8. Il Corridoio Orizzontale 9. La Grande Galleria 10. La camera del re e i suoi “pozzi aerei” pneumatici” 11. Grotta e pozzo. Credito: di Flanker, CC BY-SA 3.0
Di recente, i team archeologici hanno utilizzato alcuni metodi ad alta tecnologia per esaminare l’interno delle piramidi in modo più rigoroso. Alla fine degli anni ’60, il fisico americano Luis Alvarez e il suo team hanno utilizzato la tomografia a muoni per esaminare l’interno della piramide. Nel 1969, Alvarez riferì di aver esaminato il 19% della piramide e di non aver trovato nuove stanze.
Nel 2016-2017, Residenti delle piramidi Il team ha utilizzato tecniche non invasive per studiare la Grande Piramide. Come Alvarez prima di loro, hanno usato la tomografia a muoni, insieme alla termografia a infrarossi e altri strumenti. La loro scoperta più importante èil grande vuotoUn enorme vuoto sopra la Grande Galleria Questa scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature ed è considerata una delle scoperte scientifiche più importanti dell’anno.
I muoni sono particelle elementari simili agli elettroni ma più massicce. sono usati in TAC Perché penetra in profondità nelle strutture. più profondo dei raggi X.
I muoni di raggi cosmici vengono creati quando particelle ad alta energia note come raggi cosmici entrano in collisione con l’atmosfera terrestre. I raggi cosmici sono frammenti di atomi – protoni e nuclei atomici ad alta energia – che fluiscono costantemente nella Terra dal sole, dal sistema solare e dalla galassia. Quando queste particelle entrano in collisione con l’atmosfera terrestre, la collisione produce piogge di particelle secondarie. Alcune di queste particelle sono muoni.
Questo diagramma mostra cosa succede quando una particella cosmica fondamentale si scontra con una molecola atmosferica, creando una doccia d’aria. Una doccia d’aria è una serie di particelle di decadimento secondarie, inclusi i muoni, indicate dal simbolo?. Credito: di SyntaxError55 su Wikipedia in inglese, CC BY-SA 3.0
I muoni sono instabili e decadono in pochi microsecondi o milionesimi di secondo. Ma viaggiano vicino alla velocità della luce e, a quell’alta velocità, possono penetrare in profondità prima di decadere. C’è una fonte infinita di muoni di raggi cosmici che bombardano costantemente la Terra. Il compito della tomografia a muoni è misurare efficacemente i muoni.
La tomografia a muoni viene utilizzata in varie applicazioni, come il controllo dei contenitori di spedizione per il contrabbando. Le recenti innovazioni tecnologiche nella tomografia a muoni ne stanno aumentando la potenza e stanno portando a nuove applicazioni. Ad esempio, gli scienziati in Italia utilizzeranno la tomografia a muoni per visualizzare l’interno del vulcano Vesuvio, sperando di capire quando potrebbe eruttare di nuovo.
La missione Exploring the Great Pyramid (EGP) utilizza la tomografia a muoni per fare il passo successivo nell’imaging della Grande Piramide. Come lo ScanPyramids prima di loro, l’EGP utilizzerà la tomografia a muoni per visualizzare l’interno della struttura. Ma EGP afferma che il loro sistema di telescopi per muoni sarà 100 volte più potente delle precedenti immagini di muoni. “Abbiamo in programma di mettere in campo un sistema di telescopi che avrà una sensibilità di oltre 100 volte quella dell’attrezzatura usata di recente alla Grande Piramide, e immagini i muoni da quasi tutti gli angoli e produrrà, per la prima volta, una vera immagine trasversale di una struttura così grande”, hanno scritto nel documento, spiegando il compito.
L’EGP utilizzerà sensori telescopici molto grandi che sono stati spostati in varie località al di fuori della Grande Piramide. I rilevatori saranno assemblati in contenitori di spedizione a temperatura controllata per un facile trasporto. Ogni unità misura 12 metri di lunghezza, 2,4 metri di larghezza e 2,9 metri di altezza (40 piedi, 8 piedi di larghezza e 9,5 piedi di lunghezza).
Sulla sinistra è un’illustrazione dei contenitori che compongono il telescopio. Sulla destra c’è un’illustrazione di come il telescopio è installato sul posto. Credito immagine: Esplora la missione della Grande Piramide / Bross et al. 2022.
Ci sono cinque punti critici nella missione della sterlina egiziana:
- Preparare un’analisi dettagliata dell’intera struttura interna che non solo differenzi tra pietra e aria, ma possa misurare le differenze di densità.
- Rispondi alle domande sulle tecniche di costruzione essendo in grado di vedere discontinuità strutturali relativamente piccole.
- Le grandi dimensioni del sistema del telescopio non solo aumentano la precisione, ma consentono una rapida raccolta dei dati, riducendo il tempo necessario per la visualizzazione in loco. La sterlina egiziana prevede un periodo di osservazione di due anni.
- Il telescopio è di natura molto modulare. Ciò semplifica la riconfigurazione e la pubblicazione su un altro sito per studi futuri.
- Da un punto di vista tecnico, il sistema proposto utilizza una tecnologia ampiamente progettata e testata che offre un approccio a basso rischio.
EGP sta ancora costruendo prototipi per i telescopi e definendo le tecniche di elaborazione dati che utilizzeranno. Lungo la strada, fanno simulazioni e altri lavori per prepararsi alla missione. Uno dei pezzi importanti è come combinerai tutti questi muoni in un tomogramma.
Ma il team è fiducioso nel lavoro svolto finora e soddisfatto del nuovo approccio. EGP afferma che i loro sforzi creeranno per la prima volta un’immagine trasversale della Grande Piramide, piuttosto che un’immagine bidimensionale.
La missione di esplorare la Grande Piramide adotta un approccio diverso all’imaging di grandi strutture con muoni di raggi cosmici. L’uso di telescopi per muoni molto grandi posti all’esterno della struttura, nel nostro caso la Grande Piramide di Cheope nell’altopiano di Giza, può produrre immagini ad alta risoluzione a causa dell’elevato numero di muoni rilevati. Inoltre, spostando i telescopi attorno alla base della piramide, è possibile ricostruire per la prima volta una vera immagine della sezione trasversale”.
La maggior parte del lavoro di EGP finora è stata la simulazione dei dati. Ma non partiranno da zero quando costruiranno il telescopio. Hanno scritto: “La tecnologia dei rivelatori utilizzata nei telescopi è ben consolidata e la prototipazione di alcuni componenti è già iniziata”.
Quando ScanPyramids ha scoperto il Big Void nel 2017, è stata una grande novità. Ha causato anche alcune polemiche. L’egittologo Zahi Hawass ha approfittato dei risultati. “Non hanno trovato nulla”, ha detto al New York Times, “questo giornale non fa nulla per l’egittologia. Zero”.
Ma la maggior parte degli altri egittologi ha abbracciato questa scoperta e la sua natura scientifica. Anche i fisici hanno sostenuto la scoperta. Il fisico delle particelle Lee Thompson ha detto: sapere Quello: “Gli scienziati hanno ‘visto’ il vuoto utilizzando tre diversi rivelatori di muoni in tre esperimenti indipendenti, il che rende la loro scoperta molto potente”.
Ci sarà sicuramente un dramma quando gli scienziati useranno la moderna fisica delle alte energie per esplorare uno dei più antichi tesori archeologici dell’umanità. Alcuni egittologi sembrano reali e possono vedere i fisici come invadenti nel loro campo. Potrebbero non piacere ai fisici che usano particelle misteriose dallo spazio esterno per aprire il velo sul nostro antico passato.
Sembra che dovranno abituarsi.
Originariamente pubblicato in universo oggi.
Riferimento: “Tomografia della Grande Piramide di Giza” di Alan D. Muller, Anna Bla Dalmau, Paul Rubinoff, Omar Shahoud, Philip Vargas e Tabitha Welch, 16 febbraio 2022, disponibile qui. Fisica > Strumentazione e Rivelatori.
arXiv: 2202.08184
